Etude de l'expression de gènes codant pour des transporteurs de sucres et de l'activité de transport au cours d'une interaction Vigne (Vitis vinifera)/champignons pathogènes

Study of sugar transporter gene expression and transport activity during the interaction between the grapevine (Vitis vinifera) and pathogenic fungi

• Auteur / Autrice : Damien Afoufa-Bastien
• Direction : Pierre Coutos-Thévenot, Eric Gomes
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Biologie des organismes ; biotechnologies animales, végétales et microbiennes
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Poitiers

Mots clés

Mots clés contrôlés

Botrytis cinerea

Éliciteurs

Plantes -- Moyens de défense

Glucides

CAZymes

Transport biologique

Résumé

Chez les plantes supérieures, la distribution des sucres au sein des cellules est assurée par des protéines membranaires appelées transporteurs. Plusieurs études montrent qu'en plus de leur implication dans le développement, celles-ci ont un rôle au cours des interactions plantes/pathogènes. Le génome de la vigne a permis d'identifier 69 séquences de transporteurs de sucres ainsi que 6 séquences d'intervases chez cette espèce. Le profil d'expression de ces différents gènes a été étudié dans plusieurs oragnaes ainsi qu'en réponse à une contrainte biotique. L’infection de feuilles par Botrytis cinerea a induit une surexpression du transporteur d’hexoses VvHT5 et de l’invertase pariétale VvcwINV1. L’induction des gènes de défense VvPR3 et VvBIG8. 1 et la production de resvératrol ont également été mises en évidence. Une suspension cellulaire de vigne cv Chardonnay a été initiée. L’infection des cellules par B. Cinerea a induit une surexpression de 3 gènes de transporteurs d’hexoses, VvHT1, -5, -13 , ainsi que de l’invertase pariétale VvcwINV1. L’induction de ces 4 gènes a également été observée en réponse à trois éliciteurs fongiques. Parallèlement à l’induction de ces gènes de transporteurs de sucres, une augmentation de l’influx de glucose a été mesurée dans les cellules élicitées. Ces données indiquent que les transporteurs d’hexoses et les invertases de vigne sont impliqués dans la mise en place des mécanismes de défense lors d’une infection par le champignon nécrotrophe B. Cinerea ou lors d’une élicitation. La surexpression de certains gènes de transporteurs de sucres et/ou d’invertases dans des plantules de vigne pourrait démontrer leur rôle dans les phénomènes de tolérance.

In higher plants, the distribution of sugars within cells is occurring by membrane proteins called transporters. Several studies describe that parallel to their implication in development, the sugar transporters have a role in plant/pathogen interactions. The availability of the genome of Vitis vinifera offered the opportunity to identify 69 sugar transporter and 6 invertase sequences in this species. The expression profile of these different genes has been studied in several organs as well as in response to a biotic stress. In plant leaves, the infection by Botrytis cinerea led to an up-regulation of the VvBIG8. 1 and production of the phytoalexin resveratrol were also detected. To strengthen the results obtained with plants, a cell suspension culture of grapvine cv Chardonnay was etablished. Infection of the grapevine cells by B. Cinerea led to the induction of 3 hexose transporter genes VvHTI, 5, 13 as well as cell wall invertase gene VvcwINV1. The induction of these 4 genes was also observed in response to three fungal elicitors. Parallel to the induction of these sugar transporter genes, an increase in the glucose transport activity was noted in elicited cells. Taken together, these data indicate that grapevine hexose transporters and cell wall invertases are involved in the implementation of the defense mechanisms during an infection by the necrotrophic fungus B. Cinerea or an elicitation by fungal elicitors. The overexpression of some sugar transporter and invertase genes in grapevine plants could demonstrate their role in tolerance mechanisms.